Особенности организации тканевого метаболизма у двустворчатого моллюска-вселенца Anadara inaequivalvis Bruguiere
Peculiarities of the glucose and protein metabolisms in tissues of Black Sea bivalve mollusks: Anadara inaequivalvis Bruguiere (invader) и Mytilus galloprovincialis Lam. (mass species) are compared. It is marked that the metabolism organization in A. inaequivalvis organism has expressed a tissue...
Saved in:
| Date: | 2008 |
|---|---|
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4174 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Особенности организации тканевого метаболизма у двустворчатого моллюска-вселенца Anadara inaequivalvis Bruguiere / А.А. Солдатов, Т.И. Андреенко, И.В. Головина // Доп. НАН України. — 2008. — № 4. — С. 161-165. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859588655215017984 |
|---|---|
| author | Солдатов, А.А. Андреенко, Т.И. Головина, И.В. |
| author_facet | Солдатов, А.А. Андреенко, Т.И. Головина, И.В. |
| citation_txt | Особенности организации тканевого метаболизма у двустворчатого моллюска-вселенца Anadara inaequivalvis Bruguiere / А.А. Солдатов, Т.И. Андреенко, И.В. Головина // Доп. НАН України. — 2008. — № 4. — С. 161-165. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | Peculiarities of the glucose and protein metabolisms in tissues of Black Sea bivalve mollusks:
Anadara inaequivalvis Bruguiere (invader) и Mytilus galloprovincialis Lam. (mass species)
are compared. It is marked that the metabolism organization in A. inaequivalvis organism has
expressed a tissue specificity. Anaerobic processes predominated in gills and digestive gland
of mollusk under external normoxia conditions. The highest activities of malate and lactate
dehydrogenases against the background of a higher content of lactate and a decreased glucose
concentration in tissues testify to this. Simultaneously, the active protein degradation in gills
and digestive gland of A. inaequivalvis is marked. Free aminoacid pool, aminoacid/protein
index, and urea tissue level were higher than those in M. galloprovincialis. On the contrary, the
foot metabolism of A. inaequivalvis was oriented to aerobic processes. The role of environmental
conditions and mollusk’s behavior in the tissue metabolism organization of this species are
considered.
|
| first_indexed | 2025-11-27T12:15:19Z |
| format | Article |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
4 • 2008
БIОЛОГIЯ
УДК 594.1:591.05(262.5)
© 2008
А.А. Солдатов, Т.И. Андреенко, И.В. Головина
Особенности организации тканевого метаболизма
у двустворчатого моллюска-вселенца Anadara
inaequivalvis Bruguiere
(Представлено членом-корреспондентом НАН Украины Г.Е. Шульманом)
Peculiarities of the glucose and protein metabolisms in tissues of Black Sea bivalve mollusks:
Anadara inaequivalvis Bruguiere (invader) и Mytilus galloprovincialis Lam. (mass species)
are compared. It is marked that the metabolism organization in A. inaequivalvis organism has
expressed a tissue specificity. Anaerobic processes predominated in gills and digestive gland
of mollusk under external normoxia conditions. The highest activities of malate and lactate
dehydrogenases against the background of a higher content of lactate and a decreased glucose
concentration in tissues testify to this. Simultaneously, the active protein degradation in gills
and digestive gland of A. inaequivalvis is marked. Free aminoacid pool, aminoacid/protein
index, and urea tissue level were higher than those in M. galloprovincialis. On the contrary, the
foot metabolism of A. inaequivalvis was oriented to aerobic processes. The role of environmental
conditions and mollusk’s behavior in the tissue metabolism organization of this species are
considered.
Anadara inaequivalvis Bruguiere (семейство Arcidae L.) широко распространен в Индийском
и Тихом океанах. В 1969 г. зафиксирован в Средиземном море, куда он попал из Адриатики
и где быстро распространился. В 1980–1982 гг. был обнаружен и в Черном море [1], в 1999 г.
впервые зарегистрирован на южном побережье Крыма (Карадаг, район Алушты) [2]. В на-
стоящее время отмечается массовое оседание личинок данного моллюска на естественные
субстраты, коллекторные установки мидийных ферм, заход в устья рек.
A. inaequivalvis является эвритермным и эвригалинным видом, легко переносит гипокси-
ческие и аноксические условия [3]. Гемолимфа моллюска содержит эритроцитарный гемо-
глобин и, соответственно, имеет высокую кислородную емкость, что отличает его от других
видов черноморских двустворок [3, 4]. Сравнительные исследования показали, что в усло-
виях нормоксии интенсивность потребления кислорода у A. inaequivalvis в 6–7 раз меньше,
чем у другого массового черноморского вида — Mytilus galloprovincialis Lam. [5]. Эти отли-
чия позволяют предположить наличие особенностей в организации тканевого метаболизма
у A. inaequivalvis.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №4 161
В настоящей работе приведена сравнительная характеристика углеводного и белкового
обмена в тканевых структурах двух черноморских двустворчатых моллюсков: A. inaequi-
valvis и M. galloprovincialis.
Материал был получен одномоментно с коллекторных установок рыбодобывающего
предприятия “Дон-Комп” (бухта Стрелецкая, Севастополь). В работе использовали взрос-
лых особей A. inaequivalvis (далее анадара) (длина раковины 30–33 мм) и M. galloprovincialis
(далее мидия) (длина раковины 50–55 мм). Препарирование тканей проводили при 4 ◦С.
У моллюсков вычленяли гепатопанкреас, жабры и ногу, которые хранили в жидком азоте.
В тканях моллюсков оценивали активность лактатдегидрогеназы (ЛДГ), малатдегидро-
геназы (МДГ) — по скорости окисления НАДН2 [6], аланин- и аспартатаминотрансфераз
(АлАТ, АсАТ) — динитрофенилгидрозиновым методом Райтмана–Френкеля [7]. Все изме-
рения выполнены при (25,0 ± 0,5) ◦С. Одновременно определяли содержание в тканях бел-
ка — по методу Лоури, аминокислот — по реакции с нингидрином, мочевины — по ре-
акции с диацетилмонооксимом, глюкозы — глюкозидазным методом, лактата — фермен-
тативным методом и пирувата — по реакции с 2,4-динитрофенилгидразином [7]. В рабо-
те применяли стандартные наборы реактивов: “Simco, Ltd” (Украина) — при определении
активностей АлАТ и АсАТ, “Lachema” (Чехия) — при определении содержания мочевины
и лактата, ООО НПП “Филисит диагностика” (Украина) — при определении содержания
глюкозы.
Межвидовое сравнение показало присутствие высокоэффективной МДГ во всех типах
тканей анадары (табл. 1). Активность данного фермента в гепатопанкреасе и жабрах ана-
дары в 5–6 раз (p < 0,001) превышала значения, отмеченные для мидии. В ноге различия
по этому показателю были менее выражены и составили 41,3% (p < 0,001). Аналогичные
результаты получены и в отношении ЛДГ, активность которой в тканях анадары превыша-
ла в 2–3 раза (p < 0,001) таковую у мидии. Уровень глюкозы в тканях анадары был ниже
в 2–4 раза (p < 0,001), а лактата и пирувата (жабры, гепатопанкреас) — выше на 50–240%
(p < 0,001), чем у мидии. Индекс лактат/пируват совпадал у обоих видов. Такое соотно-
шение процессов свидетельствует о преобладании в тканях анадары анаэробных процессов
в условиях внешней нормоксии.
Таблица 1. Особенности углеводного обмена в тканях моллюсков
Показатель
Число
особей
Вид ткани (x ± Sx)
Гепатопанкреас Жабры Нога
Anadara inaequivalvis Br.
ЛДГ, мкмоль/(мин·мг) 12 0,0074 ± 0,0004 0,011 ± 0,001 0,037 ± 0,003
МДГ, мкмоль/(мин·мг) 13 0,1106 ± 0,0068 0,114 ± 0,008 0,195 ± 0,019
Глюкоза, нмоль/мг 10 11,4 ± 0,6 3,80 ± 0,65 1,55 ± 0,59
Лактат, нмоль/мг 10 10,2 ± 2,1 6,73 ± 1,28 2,86 ± 0,42
Пируват, нмоль/мг 10 1,07 ± 0,20 0,693 ± 0,090 0,394 ± 0,111
Лактат/Пируват 10 10,1 ± 2,0 9,69 ± 1,20 9,39 ± 1,43
Mytilus galloprovincialis Lam.
ЛДГ, мкмоль/(мин·мг) 10 0,0032 ± 0,0004 0,0028 ± 0,0003 0,014 ± 0,001
МДГ, мкмоль/(мин·мг) 11 0,018 ± 0,001 0,022 ± 0,002 0,138 ± 0,011
Глюкоза, нмоль/мг 10 23,6 ± 2,2 2,95 ± 1,07 6,11 ± 1,41
Лактат, нмоль/мг 10 6,67 ± 0,63 2,81 ± 0,29 8,35 ± 1,18
Пируват, нмоль/мг 10 0,715 ± 0,078 0,393 ± 0,051 1,10 ± 0,35
Лактат/Пируват 10 9,68 ± 0,60 9,53 ± 2,25 11,6 ± 2,1
162 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №4
Рис. 1. Метаболическая схема использования белков и углеводов митохондриями мышц в условиях гипоксии
и аноксии
Известно, что цитоплазматическая фракция МДГ сопряжена с гликолитическими про-
цессами через фосфоэнолпируваткарбоксикиназу [8], трансформирующую фосфоенолпиру-
ват в оксалоацетат (рис. 1). МДГ восстанавливает оксалоацетат до малата, который затем
посредством малат-сукцинатного переносчика направляется в митохондрии и доводится
ферментами ветви цикла Кребса, при участии митохондриальной МДГ, до сукцината. По-
добная ориентация метаболизма ограничивает поток углеводных субстратов в направлении
лактата, исключая его чрезмерное накопление, и сохраняет энергетический статус ткани.
Она описана для ряда гидробионтов и имеет функциональный смысл в условиях экстре-
мальной гипоксии и аноксии [9, 10]. Парадоксальность ситуации состоит в том, что у ана-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №4 163
дары эти процессы реализуются на уровне жабр и гепатопанкреаса в условиях внешней
нормоксии.
Для тканей анадары также характерен высокий уровень свободных аминокислот, осо-
бенно на уровне жабр и гепатопанкреаса (табл. 2). В сравнении с мидией различия состави-
ли 2,8–5,4 раза (p < 0,001). Индекс аминокислоты/белок превышал значения, отмеченные
для мидий, в 1,9–2,8 раза (p < 0,001), а уровень мочевины — в 20–27 раз (p < 0,001). Все
это свидетельствует об активном катаболизме белков в указанных тканевых структурах.
В жабрах и ноге анадары отмечена также более высокая в сравнении с мидией активность
АлАТ — на 8,8–11,2% (p < 0,001). В гепатопанкреасе анадары и мидии значения активности
АлАТ были близкими. В отношении АсАТ результаты не столь однозначны.
Усиление белкового катаболизма у гидробионтов в условиях гипоксии отмечается мно-
гими исследователями [11, 12]. В этих условиях активно задействуется ресурс свободных
аминокислот, в частности глутамата [13]. Посредством АлАТ, активность которой увеличи-
валась в наших исследованиях, глутамат сопрягается с пируватом и доводится до аланина
и α-кетоглутарата, тем самым ограничивается образование токсичного лактата (см. рис. 1).
Ферменты митохондрий переводят α-кетоглутарат в сукцинат. При этом клетка получа-
ет дополнительный ресурс ГТФ и НАДН2. Последний может быть использован в фума-
ратредуктазной реакции, рассмотренной выше. Накопление аланина и сукцината в тканях
в условиях гипоксии отмечено для морских и пресноводных рыб, в том числе и моллю-
сков [14]. Однако у анадары это наблюдалось в условиях нормального содержания кисло-
рода в воде.
В отличие от гепатопанкреаса и жабр ориентация метаболизма в ткани ноги анадары
была иной. Уровень лактата и пирувата здесь был в 2–3 раза меньше (p < 0,001), чем у ми-
дий, а также индекс лактат/пируват имел более низкие значения. Активность МДГ и ЛДГ
была повышена, но различия между моллюсками не столь выражены. Параметры белково-
го обмена у анадары были близки к таковым у мидий. Уровень мочевины в данном органе
анадары и мидии фактически совпадал, а содержание свободных аминокислот у анадары
было на 45,3% ниже (p < 0,001). Сравнительная оценка позволяет говорить о том, что
метаболизм в ткани ноги у анадары имеет в целом аэробную ориентацию.
Таблица 2. Особенности белкового обмена в тканях моллюсков
Показатель
Число
особей
Вид ткани (x ± Sx)
Гепатопанкреас Жабры Нога
Anadara inaequivalvis Br.
АлАТ, мкмоль/(мин·мг) 20 0,183 ± 0,005 0,210 ± 0,003 0,228 ± 0,007
АсАТ, мкмоль/(мин·мг) 20 0,096 ± 0,003 0,105 ± 0,001 0,117 ± 0,003
Белок, мкг/мг 20 102,5 ± 2,0 59,4 ± 2,0 31,9 ± 1,0
Аминокислоты, мкг/мг 20 0,598 ± 0,024 0,378 ± 0,014 0,102 ± 0,003
Мочевина, нмоль/мг 10 35,6 ± 3,4 7,81 ± 1,1 2,65 ± 0,43
Аминокислоты/Белок 20 0,0059 ± 0,0003 0,0065 ± 0,0002 0,0032 ± 0,0001
Mytilus galloprovincialis Lam.
АлАТ, мкмоль/(мин·мг) 20 0,190 ± 0,002 0,193 ± 0,001 0,205 ± 0,001
АсАТ, мкмоль/(мин·мг) 20 0,099 ± 0,001 0,134 ± 0,002 0,108 ± 0,001
Белок, мкг/мг 20 102,5 ± 5,0 20,6 ± 0,7 41,5 ± 1,7
Аминокислоты, мкг/мг 20 0,210 ± 0,006 0,070 ± 0,002 0,183 ± 0,009
Мочевина, нмоль/мг 10 1,32 ± 0,04 0,38 ± 0,06 2,16 ± 0,18
Аминокислоты/Белок 20 0,0021 ± 0,0001 0,0034 ± 0,0001 0,0045 ± 0,0002
164 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №4
Таким образом, организация метаболизма в организме анадары имеет выраженную тка-
невую специфику. В условиях внешней нормоксии в жабрах и гепатопанкреасе моллюска
преобладают анаэробные процессы, а в ноге — аэробные. Такая ассиметрия метаболизма
может быть обусловлена условиями существования и поведения данного вида. Он обита-
ет в придонных слоях воды с ограниченным водообменном, часто зарывается в грунт [15],
т. е. состояние гипоксии для него является скорее нормой, чем исключением. При этом
моллюск подвижен и активно перемещается, используя ногу. Учитывая это, можно кон-
статировать, что отмеченные выше особенности организации тканевого обмена у анадары
функционально обусловлены и имеют адаптивную направленность. Они сохраняются даже
в условиях благоприятного кислородного режима вод.
1. Gomoiu M.T. Scapherca inaequivalvis (Bruguiere), a new species in the Black Sea // Cercet. Mar. Rech.
Mar. – 1984. – No 17. – P. 131–141.
2. Ревков Н.К., Болтачева Н.А., Николаенко Т. В., Колесникова Е.А. Разнообразие зообентоса рыхлых
грунтов в прибрежной зоне крымского побережья Черного моря // Океанология. – 2002. – 42, № 4. –
С. 561–571.
3. De Zwaan A., Cortesi P., van den Thillart G. et al. Differential sensitivities to hypoxia by two anoxia-
tolerant marine molluscs: a biochemical analysis // Mar. Biol. – 1991. – 111. – P. 343–341.
4. De Zwaan A., Babarro J.M. F., Monari M., Cattani O. Anoxic survival potential of bivalves: (arte)facts //
Comp. Biochem. and Physiol. A. Mol. Integr. Physiol. – 2002. – 131, No 3. – P. 615–24.
5. Солдатов А.А., Столбов А.Я., Головина И.В., Андреенко Т.И., Холодов В.И. Тканевая специфика
метаболизма у двустворчатого моллюска-вселенца Anadara inaequivalvis Br. // Наук. зап. Терноп.
нац. пед. ун-ту. Сер. Бiол. – 2005. – 4, № 27. – С. 230–232.
6. Мильман Л.С., Юровецкий Ю.Г., Ермолаева Л.П. Определение активности важнейших ферментов
углеводного обмена // Методы биологии развития. – Москва: Наука, 1974. – С. 346–364.
7. Камышников В.С. Справочник по клинико-биохимическим исследованиям и лабораторной диагнос-
тике. – Москва: МЕДпресс-информ, 2004. – 501 с.
8. Skorkowski E. F. Mitochondrial malic enzyme from crustacean and fish muscle // Comp. Biochem. and
Physiol. – 1988. – 90B. – P. 19–24.
9. Шапиро А. З., Бобкова А.Н. Роль малатдегидрогеназы беспозвоночных в адаптации к дефициту
кислорода // Журн. эволюц. биохимии и физиологии. – 1975. – 11, № 5. – С. 547.
10. Almeida-Val V.M. F., Val A. L., Duncan W.P. et al. Scaling effects on hypoxia tolerance in the Amazon
fish Astronotus ocellatus (Perciformes: Cichlidae): contribution of tissue enzyme levels // Comp. Biochem.
and Physiol. – 2000. – 125, No 2. – P. 219–226.
11. Shulman G.E., Chesalin M.V., Abolmasova G. I. et al. Metabolic strategy in pelagic squid of genus
Sthenoteuthis (Ommastrephidae) as the basis of high abundance and productivity: an overview of the
soviet investigations // Bull. Mar. Sci. – 2002. – 71, No 2. – P. 815–836.
12. Chew S.F., Gan J., Ip Y.K. Nitrogen metabolism and excretion in the swamp eel, Monopterus albus,
during 6 or 40 days of estivation in mud // Physiol. Biochem. Zool. – 2005. – 78, No 4. – P. 620–629.
13. Waarde A. Biochemistry of non-protein nitrogenous compounds in fish including the use of amino acids for
anaerobic energy production // Comp. Biochem. and Physiol. – 1988. – 91B, No 2. – P. 207–228.
14. Горомосова С.А., Шапиро А. З. Основные черты биохимии энергетического обмена мидий. – Москва:
Лег. и пищ. пром-сть, 1984. – 120 с.
15. Brenko M., Legac M. A review of bivalve species in the eastern Adriatic Sea. 2. Pteromorphia (Arcidae
and Noetidae) // Nat. Croat. – 1996. – 5, No 3. – P. 221–247.
Поступило в редакцию 03.08.2007Институт биологии южных морей
им. А.О. Ковалевского НАН Украины,
Севастополь
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №4 165
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-4174 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-27T12:15:19Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Солдатов, А.А. Андреенко, Т.И. Головина, И.В. 2009-07-16T09:45:19Z 2009-07-16T09:45:19Z 2008 Особенности организации тканевого метаболизма у двустворчатого моллюска-вселенца Anadara inaequivalvis Bruguiere / А.А. Солдатов, Т.И. Андреенко, И.В. Головина // Доп. НАН України. — 2008. — № 4. — С. 161-165. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4174 594.1:591.05(262.5) Peculiarities of the glucose and protein metabolisms in tissues of Black Sea bivalve mollusks: Anadara inaequivalvis Bruguiere (invader) и Mytilus galloprovincialis Lam. (mass species) are compared. It is marked that the metabolism organization in A. inaequivalvis organism has expressed a tissue specificity. Anaerobic processes predominated in gills and digestive gland of mollusk under external normoxia conditions. The highest activities of malate and lactate dehydrogenases against the background of a higher content of lactate and a decreased glucose concentration in tissues testify to this. Simultaneously, the active protein degradation in gills and digestive gland of A. inaequivalvis is marked. Free aminoacid pool, aminoacid/protein index, and urea tissue level were higher than those in M. galloprovincialis. On the contrary, the foot metabolism of A. inaequivalvis was oriented to aerobic processes. The role of environmental conditions and mollusk’s behavior in the tissue metabolism organization of this species are considered. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Біологія Особенности организации тканевого метаболизма у двустворчатого моллюска-вселенца Anadara inaequivalvis Bruguiere Article published earlier |
| spellingShingle | Особенности организации тканевого метаболизма у двустворчатого моллюска-вселенца Anadara inaequivalvis Bruguiere Солдатов, А.А. Андреенко, Т.И. Головина, И.В. Біологія |
| title | Особенности организации тканевого метаболизма у двустворчатого моллюска-вселенца Anadara inaequivalvis Bruguiere |
| title_full | Особенности организации тканевого метаболизма у двустворчатого моллюска-вселенца Anadara inaequivalvis Bruguiere |
| title_fullStr | Особенности организации тканевого метаболизма у двустворчатого моллюска-вселенца Anadara inaequivalvis Bruguiere |
| title_full_unstemmed | Особенности организации тканевого метаболизма у двустворчатого моллюска-вселенца Anadara inaequivalvis Bruguiere |
| title_short | Особенности организации тканевого метаболизма у двустворчатого моллюска-вселенца Anadara inaequivalvis Bruguiere |
| title_sort | особенности организации тканевого метаболизма у двустворчатого моллюска-вселенца anadara inaequivalvis bruguiere |
| topic | Біологія |
| topic_facet | Біологія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4174 |
| work_keys_str_mv | AT soldatovaa osobennostiorganizaciitkanevogometabolizmaudvustvorčatogomollûskavselencaanadarainaequivalvisbruguiere AT andreenkoti osobennostiorganizaciitkanevogometabolizmaudvustvorčatogomollûskavselencaanadarainaequivalvisbruguiere AT golovinaiv osobennostiorganizaciitkanevogometabolizmaudvustvorčatogomollûskavselencaanadarainaequivalvisbruguiere |